集电极反馈偏置共射极放大器的电路结构及电路分析

之前分析的基本共射极放大器和实际设计的共射极放大器，都是使用电阻分压偏置使得电路达到放大器的最佳静态工作点，但是有一种使用其他偏置的方式也可以使得共射极放大器达到最佳静态工作点，那就是集电极反馈偏置的共射极放大器。

关键词：反馈;

01电路结构

如图1-1是集电极反馈偏置的共射极放大器(common-emitter amplifier with collector –feedbackbias)的典型电路，与基本共射放大电路不同之处就是只是用一个反馈电阻RB实现三极管的偏置，这是一种典型的负反馈(negativefeedback)放大器，它可以有效地减小三极管直流增益hFE的变化对放大器静态工作点的影响，从而提高放大器的稳定性。

图1-1 共集电极反馈偏置的共射极放大器

02负反馈的作用

图1-1中，基极电阻RB与三极管C极连接(但是RB没有接到Vcc上)，由三极管的集电极向三极管的b-e极提供偏置电压。

负反馈通过抵消的方法来维持静态工作点的稳定：

在图1-1中，当三极管集电极电流Ic因为温度等原因变大时，则它在电阻Rc上的分压就变大，于是使得C极电压Vc变小。当Vc变小，那么反馈电阻RB上的分压也就变小了，从而使得基极电流Ib降低，Ib降低就会导致集电极Ic下降，于是使得电阻Rc上的分压减小，从而抵消了Vc的减小。如果Ic因温度等原因变小导致Vc变大时，反馈电阻RB就会增加Rc的分压来抵消。

可见，任何企图改变放大器静态工作点的“苗头”都会被反馈电阻RB“熄灭”，所以说C极反馈偏置可以提供比分压器偏置更为稳定的放大器静态工作点。

03电路分析

图1-1中所示的集电极反馈偏置共射极放大器中，由于通过反馈电阻RB进入B极的电流很小，所以分析时可以将其忽略不计，从而认为经过Rc的电流与集电极电流相等：

为了使得静态工作点Q点居中，可以令集电极电压静态工作点为：

所以，根据欧姆定律，集电极电流静态工作点为：

假设三极管的放大倍数hFE=150，于是有：

那么发射极静态工作电压VEQ：

于是可以得到图1-1中放大器的静态工作点：ICQ=0.3mA、VCQ=6V、VEQ=4.7V。

同时，集电极反馈偏置共射极放大器的电压增益可以计算为：

三极管内阻为：

所以式(1.6)计算为：

04仿真验证

将图1-1中电路使用Multisim14软件进行仿真，搭建仿真电路如图1-2所示：

图1-2 仿真电路搭建

图1-2中使用输入信号使用交流源V1(幅值为5mV、频率为500Hz)，，并使用示波器XSC1通道一测量输入信号、通道二测量输出信号，测量结果如图1-3所示：

图1-3 输入信号与输出信号测量结果图

图1-3中输入信号幅值为有效值为5mV，峰峰值为13.8mV，输出信号幅值有效值为1.4V，峰峰值为1.97V，那么输出信号与输入信号的比值为：

求得放大倍数为142，与实际设置值169倍相差27，误差系数为16%，误差主要来源于三极管内阻的计算取的是经验值，所以会有一定的误差值，但是误差不是非常的离谱，所以同样也验证了设计电路的正确性。

05总结一下

集电极反馈偏置共射极放大器与基本的共射极放大器相比主要多了反馈，这在实际中可以更好的跟随外部环境的变化，使得整体放大电路在一个比较好的状态下运行。